physique des ondes (PTSI) · Chapitre 1 · Application directe du cours
Le sonar et le profil des fonds
Signaux physiques et ondes progressives · niveau 2
Énoncé
Un navire océanographique sonde les fonds avec un sonar qui émet de brèves impulsions ultrasonores vers le bas et chronomètre leur écho ().
- En un premier point, l'écho revient après l'émission. Quelle est la profondeur ?
- Le navire avance ; un peu plus loin l'écho revient au bout de . Le fond remonte-t-il ou descend-il ?
- Entre les deux points l'écho vient en réalité d'un banc de poissons situé à sous la surface. Quel serait alors le temps d'écho ?
Le sondeur ne mesure pas mais le temps d'un aller-retour : la durée lue correspond à . Oublier ce facteur revient à annoncer une profondeur double — c'est l'erreur classique de tous les problèmes d'écho, sonar, radar ou échographie.
Corrigé
1. L'impulsion fait l'aller-retour : , d'où .
2. Même formule : . La profondeur a diminué : le fond remonte (haut-fond).
3. Pour une cible à : . L'écho « poissons » arrive bien avant l'écho du fond : on les distingue sur l'enregistrement. C'est ainsi qu'un sondeur détecte simultanément les bancs et le relief.
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